Waarom verspreidt het coronavirus zich zo gemakkelijk tussen mensen?

Het nieuwe coronavirus SARS-CoV-2 dat de ziekte COVID-19 veroorzaakt, verspreidt zich veel sneller dan het coronavirus dat SARS (ernstig acuut respiratoir syndroom) veroorzaakt. Inzicht in de overdracht van het virus is volgens onderzoekers de sleutel tot de beheersing en de preventie ervan.

Eiwit

Uit genetische en structurele analyses blijkt dat het nieuwe coronavirus een eiwit op het oppervlak heeft zitten dat kan verklaren waarom het zo gemakkelijk menselijke cellen infecteert.

Om een ​​cel te infecteren, gebruiken coronavirussen een spike-eiwit dat zich bindt aan het celmembraan. Dat proces wordt geactiveerd door specifieke cel-enzymen. Analyses hebben aangetoond dat het spike-eiwit van het nieuwe coronavirus verschilt van dat van andere coronavirussen. En dat het eiwit op een bepaalde plek wordt geactiveerd door een gastheercelenzym dat furine wordt genoemd.

Dat is belangrijk nieuws, want furine zit in veel menselijke weefsels, waaronder de longen, lever en dunne darm. Volgens onderzoeker Li Hua van de universiteit van Huazhong zou dat kunnen betekenen dat het virus meerdere organen kan aanvallen. De ontdekking kan ook enkele van de symptomen verklaren die werden waargenomen bij mensen met het coronavirus, zoals leverfalen. SARS en andere coronavirussen hebben geen plek waar ze door furine worden geactiveerd.

Ook verschillende andere groepen wijzen naar deze activeringsplaats als verklaring voor de snelle verspreiding tussen mensen. Ze merken op dat deze plaatsen ook worden aangetroffen bij andere virussen die zich gemakkelijk verspreiden tussen mensen, zoals bepaalde vormen van het griepvirus. Bij deze virussen wordt de activeringsplaats gevonden op het eiwit hemagglutinine.

Andere onderzoekers zijn behoedzamer over de rol van de activeringssite. Ze stellen dat studies in cel- of diermodellen nodig zijn om de functie van de activeringssite te testen. En dat goede hypotheses achteraf vaak verkeerd blijken.

Het team van Li hua onderzoekt alvast moleculen die furine kunnen blokkeren, om ze als mogelijke behandeling in te zetten.

Receptor

Structureel bioloog Jason McLellan van de universiteit van Texas heeft met zijn onderzoeksgroep een ander kenmerk geïdentificeerd dat kan verklaren waarom het nieuwe coronavirus menselijke cellen zo succesvol infecteert. Hun experimenten hebben aangetoond dat het spike-eiwit bindt aan een receptor op menselijke cellen - bekend als angiotensine-converterend enzym 2 (ACE2). En dat het dit minstens tien keer sterker doet dan het spike-eiwit van het SARS-virus. Ook het team van structureel viroloog David Veesler van de universiteit van Washington heeft dit gevonden. Hij denkt dat de receptor een ander potentieel doelwit is voor vaccins of therapieën. Een medicijn dat de receptor blokkeert bijvoorbeeld kan het moeilijker maken voor het coronavirus om cellen binnen te dringen.

Bron: Nature